大尺寸空间测量中转站误差分析与估计

为了评价飞机装配过程中大尺寸测量系统的现场测量精度,介绍了激光跟踪仪转站测量的基本原理.通过分析激光跟踪仪转站过程中的测量误差传递过程,提出对转站参数误差和转站误差的理论估计模型.该模型描述了公共观测点的配置和激光跟踪仪对公共观测点的测量误差对转站精度的影响.基于该模型,实现了对转站参数误差和转站误差的不确定度评定.利用蒙特卡洛方法对激光跟踪仪转站过程进行模拟,验证了提出的转站参数误差不确定度评定方法和转站误差估计方法的正确性.     

星敏与磁力仪间安装矩阵的一种地面标定方法

为了在地面准确标定卫星地磁测量系统中的磁力仪与星敏感器间的安装矩阵,设计了基于单轴无磁转台的标定系统,该系统由无磁转台、地磁场监测设备等组成.首先分析了系统中的误差源,建立了相应的坐标系进行误差传递,结合磁力仪的误差模型得到磁力仪的输出方程.据此提出了一种利用单轴立式无磁转台标定安装矩阵的方法.该方法采用谐波分析法辨识出磁力仪的输出方程中各误差系数,并得到了初始位置下磁力仪坐标系在地理坐标系下的姿态,通过星敏感器观星确定星敏感器坐标系在惯性空间的姿态,并根据当地经纬度与格林尼治恒星时,得出了初始位置下星敏感器坐标系在地理坐标系的姿态.最后以地理坐标系为桥梁,解算出了磁力仪与星敏感器之间的安装矩阵.结合Monte Carlo方法和不确定度合成公式对该方法进行仿真试验与误差分析,研究结果表明,在磁力仪观测误差为1 nT,星敏感器测量精度为1SymbolrB@下的安装矩阵各个元素不确定度在1.14×10~(-5) rad以内,验证了标定方法的正确性.     

基于LabVIEW平台的系统不确定度评定方法的实现

分析了不确定度B类评定的主要特征参数——标准不确定度、合成标准不确定度、覆盖因子和扩展不确定度的计算方法,在LabVIEW 8.2的平台上实现了系统不确定度A类和B类评定,并采用该系统对光辐射测试系统的不确定度进行评定.结果表明,系统运行可靠、分析快速,能够满足误差自动分析的需要,提高了测试系统数据处理的自动化程度.     

金属衬底吸波材料的电磁参数和反射率同步测量

从单端口网络的菲涅尔反射定律出发,提出了通过从矢量网络分析仪和同轴波导提取散射参数,对有金属衬底雷达吸波材料(RAM)的电磁参数和反射率进行同步测试的方法和原理。研究结果表明:该方法可以实现0.1~18GHz范围有金属衬底RAM电磁参数和反射率的同步测量,具有测量简便准确、测试结果与理论计算有较高的一致性的优点,能够减少RAM优化设计研究中的不确定因素,提高研究效率。     

表面阻抗法测量水声材料声反射系数误差分析

针对采用单矢量传感器表面阻抗法对水声材料进行反射系数测量时产生的测量误差问题,从理论上系统地分析了表面阻抗法的误差来源、影响大小和测量不确定度。通过数值计算,重点分析了矢量传感器对材料边缘衍射效应的抑制作用,提出了规避其影响的方法,并讨论了发射声源和测量系统等参数对测量结果的影响。数值计算结果表明:基于矢量传感器的表面阻抗法对材料边缘衍射效应起到了一定抑制作用,测量结果优于双声压水听器法;表面阻抗法对矢量传感器各通道声压灵敏度误差和相位不一致性较敏感;在低频、大角度入射情况下表面阻抗法对测量系统参数误差较敏感。     

级联网络分解法在材料电磁参数测量中的应用

介绍了一种由三级级联网络构成的取样器，论述了分式线性变换级联网络分解法，并利用奇偶模法计算被测材料的复电磁参数，该方法适用于糊状及粉末状材料电磁参数的测量，给出了多种材料测量实例和数据，并根据不同测量对象的特征，讨论了一些值得重视的误差因素和修正方法。     

误差与测量不确定度

对测量不确定度与误差之间的联系和区别进行了分析讨论,认为误差与测量不确定度是两个截然不同的概念,但误差是不确定度的基础,不确定度是误差的综合和发展。     

超高精度滚动轴承旋转精度测试系统误差分析

为了提高滚动轴承旋转精度测试系统的测试精度,研究多种高精度主轴旋转误差测量方法.结合测试系统原理与结构,采用两点法误差分离方法实现测试系统空气静压主轴旋转误差的高精度测量.通过对比多组测试系统所分离的精密芯轴圆度结果与圆度仪测量结果,间接分析两点法误差分离方法的精度与稳定性.测试结果显示：应用两点法误差分离方法所得的测试系统主轴旋转误差结果精度高、稳定性好;验证了在载荷作用下该测试系统所采用的空气静压主轴旋转误差较小,且随着转速的增加仅小幅增加.     

超高精度滚动轴承旋转精度测试系统误差分析

为了提高滚动轴承旋转精度测试系统的测试精度,研究多种高精度主轴旋转误差测量方法.结合测试系统原理与结构,采用两点法误差分离方法实现测试系统空气静压主轴旋转误差的高精度测量.通过对比多组测试系统所分离的精密芯轴圆度结果与圆度仪测量结果,间接分析两点法误差分离方法的精度与稳定性.测试结果显示：应用两点法误差分离方法所得的测试系统主轴旋转误差结果精度高、稳定性好;验证了在载荷作用下该测试系统所采用的空气静压主轴旋转误差较小,且随着转速的增加仅小幅增加.     

脊波导宽频带电磁参数测试技术

针对高损耗介质材料电磁参数的宽频带测试问题,提出了利用脊波导进行测试的新方法,建立了电磁参数测试系统,并采用TRL技术进行了系统校准。该方法仅用3个波段的脊波导即可覆盖2.0~18.0 GHz宽频带范围内的电磁参数测试,具有频带宽、体积小、测试精确度高等优点。     

功率晶体管峰值结温电学测量技术中的热模型

描述了功率晶体管峰值结温电学测量技术中采用的三维两层结构模型,给出其解析解及计算程序框图,用此模型将电学测量的平均结温修正为峰值结温,修正可达10～30℃, 以红外微热像仪测量的热场为标准,峰值电学法的误差小于8％,标准电学法的误差则可达50％。     

基于新型正八边形励磁线圈的高精度电磁流量测量技术研究

受外界扰动和流速分布的影响,电磁流量计在进行流量测量过程中仍然存在测量精度不高的问题,改进电磁流量计励磁线圈结构是提高精度的重要手段之一.本文基于新型正八边形励磁线圈实现了电磁流量测量精度的提高,首先在研究权重函数优化原理的基础上,通过分析了正八边形线圈的磁场理论模型得出了基于均匀磁场理论的电磁流量计优化思路;其次,基于有限元分析软件建立了正八边形励磁线圈电磁流量计的仿真模型,确定了正八边形励磁线圈磁场分布最优的结构参数,并通过对比圆形和方形线圈同等条件下的权重函数分布,证明了正八边形线圈权重函数分布均匀性优势;最后搭建实验平台,进行磁场测试实验和流体测试实验进行验证.磁场测试结果表明,正八边形线圈电磁流量计磁感应强度在管道中心区域能够维持在2.063mT左右,总体磁感应强度波动范围在0.11mT以内,说明正八边形线圈磁场具有良好的均匀性;流体测试结果表明,当流量在0.743m/s-2.582m/s时,单点相对示值误差最大仅为0.950%,系统重复性误差在1.034%以下,经过优化后的系统提升了测量精度,对后续电磁流量测量计的励磁线圈设计具有指导意义.     

均衡器测量数据库误差分析与插值应用

文章对均衡器测量数据库数据征集过程中形成误差的各种原因进行了分析，并对测量数据库进行了计算机辅助误差处理。最终形成了较完善、实用的数据库。给出了计算机误差修正流程图及数据库修正前后插值效果的比对图。插值结果表明修正的数据库能进一步减小插值误差，具有较好的应用价值。     

强激光能源模块电流传感器结构与误差特性

分析了用于测量强激光能源模块中短脉宽电流的Rogowski线圈的工作机理和电气模型,给出了其结构和电磁参数对测量误差的影响特性,得出了设计具有合理结构和最优电磁参数罗氏线圈的计算方法．试验表明,所得出的有关快速设计与优选罗氏线圈电磁参数的方法是可行的．     

Three-dimensional temperature reconstruction of diffusion flame from the light-field convolution imaging by the focused plenoptic camera

The plenoptic imaging technique provides a promising approach to the non-invasive three-dimensional measurement, especially for the high-temperature combustion diagnosis. We establish a light-field convolution imaging model for diffusion flame in this work, considering the radiation transfer process inside the diffusion flame and the light transfer process inside the focused plenoptic camera together. The radiation transfer process is described by the radiation transfer equation and solved by the generalized source multi-flux method. Wave optics theory is adopted to describe the light transfer process, combining Fresnel diffraction and the phase conversion of the lens. The flame light-field image is obtained by the light-field convolution imaging model and adopted as the measurement signal to reconstruct three-dimensional temperature field. The inverse problem of temperature reconstruction is solved by the least square QR decomposition method. The simulative temperature reconstruction work is conducted, including the inverse analysis, the uncertainty analysis, and the measurement noise influence. All the results show that the proposed measurement method is available to reconstruct three-dimensional temperature with satisfactory accuracy and acceptable uncertainty. Both symmetric and asymmetric distributed temperature fields are investigated, and the reconstructed results prove the validity and universality of the measurement method.

     

基于不确定性分析的视觉里程计优化

通过推导视觉里程计中运动参数估计的不确定度,分析了视觉里程计的定位精度.采用矩阵扰动理论,准确计算了基于最小二乘法运动估计算法给出的6个自由度运动参数估计的不确定性,此方法的计算复杂度为O(1).采用扩展卡尔曼滤波器对视觉里程计和惯性测量单元数据进行融合优化,获得了更加准确的机器人定位和姿态信息.融合实验结果表明,融合后的闭合误差比单一的视觉里程计闭合误差减少近49.5%.     

利用PIV技术研究搅拌槽内的流动特性

粒子成像测速（PIV）技术是一种新型的流动测量手段，使用这种技术能够容易地得出流场中的速度分布情况。在此基础上进行深入分析，还可以得到许多十分重要的流动参数。利用PIV技术测量长方形水槽模型中磁力搅拌器产生的搅拌流场，得到了不同断面的二维流场内的速度分布和涡量分布，通过对实验数据的分析研究，进一步得到水槽内流线和涡量的变化规律。     

基于热电偶的精密环境温场测量的关键问题研究

分析了热电偶温度测量不确定度、温场稳定度测量不确定度和温场均匀度测量不确定度,为精密环境的温场参数测量和控制提供理论保障.分析表明,热电偶测温不确定度与热电偶热电动势、参考端温度传感器的测量不确定度密切相关;温场均匀度测量不确定度与热电偶热电动势的测量不确定度密切相关;温场稳定度测量不确定度与热电偶热电动势和温差拟合函数的关系密切,在一次线性拟合的条件下取决于拟合函数的斜率.针对测量过程中存在的脉冲噪声和热电偶非线性的干扰,结合精密环境温度信号变化缓慢的特点,提出综合运用均值滤波和中值滤波处理热电偶热电动势测量数据去除测量中脉动噪声和热电偶非线性对测量结果的影响.     

多点温度监测系统远距离采集与菜单设计

设计了多点温度采集硬件系统,使用MAX487芯片实现温度数据的远距离采集。通过按下菜单键调出菜单选项,给出了菜单显示画面。建立了键盘调用程序流程图以及调用各个功能菜单和报警参数设置流程图。通过键盘可以修改各个传感器的高限报警值和低限报警值。设置了房间温度定检功能,给出了房间温度定检程序流程图。给出了温度定检输入画面和显示输入数据错误画面。     

节流变压降流量测量的精度分析及其计算机计算

根据节流变压降流量的测量原理及误差传递理论,建立流量测量误差的计算数学模型,分析了测量误差各项对系统总误差的影响。编制了计算机分析程序,对电厂锅炉给水流量测量成套装置的精度进行了分析计算并给出了使用精度图。为节流变压降流量测量装置的设计和使用提供了一个简便实用的误差分析软件。